Вулканы

     Введение 

     Вулканы. Вулканами называются конусообразные или куполовидные возвышения над каналами, трубками взрыва и трещинами в земной коре, по которым извергаются из недр газообразный продукты, лава, пепел, обломки горных парод. Проявления вулканизма представляют собой один из наиболее характерных и важных геологических процессов, имеющих огромное значение в истории развития и формирования земной коры. Ни одна область на Земле – будь то континент или океаническая впадина, складчатая область или платформа – не сформировалась без участия вулканизма. Высокая практическая значимость этих явлений обусловило выбор темы курсовой работы.

     Основной  целью работы является исследование вулканов. В соответствии с поставленной целью в работе рассматриваются следующие задачи. В первой главе рассматриваются история появления вулканов, виды, их распространенность на земной поверхности, так же пойдет речь и о продуктах вулканических извержений который бываю твердые в виде вулканических бомб и пепла и жидкие в виде лавы. Во второй главе речь пойдет о типах извержения. Третья глава – о распространении вулканов. В четвертой главе рассказывается влияние супердержавы на цивилизацию. Пятая глава – какую опасность представляют вулканы, как прогнозируют извержения, вулканические обсерватории, и методы их оповещения.

     В шестой главе рассказывается о современных  вулканах.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1. Общие понятия

     В Тирренском море в группе Липарских  островов есть небольшой остров Вулькано. Древние римляне считали этот остров входом в ад, а также владением бога огня и кузнечного ремесла Вулкана. По имени этого острова огнедышащие горы впоследствии стали называть вулканами.

     Геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре по которым  извергаются на земную поверхность из глубины магматических источников лавы, горячие газы и обломки горных пород. Обычно вулканы представляют отдельные горы, сложенные продуктами извержений.

     Вулканы разделяются на действующие, уснувшие и потухшие. К первым относят вулканы, извергающиеся в настоящее время постоянно или периодически. К уснувшим относят вулканы, об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Потухшими называются сильно разрушенные и размытые вулканы без каких-либо проявлений вулканической активности.

     В зависимости от формы подводящих каналов вулканы разделяют на центральные и трещинные.

     Потом под давлением газов, вырывающихся из недр земли, дно кратера взрывается. На тысячи метров выбрасываются густые черные тучи газов и паров воды, смешенных с пеплом, погружая во мрак окрестность. Одновременно со взрывом из кратера летят куски раскаленных камней, образуя гигантские снопы искр. Из черных, густых туч на землю сыплется пепел, иногда выпадают ливневые дожди, образуя потоки грязи, скатывающейся по склонам и заливающие окрестности. Блеск молний непрерывно прорезывает мрак. Вулкан грохочет и дрожит, а по жерлу его поднимется раскаленная лава. Она бурлит, переливается через край кратера и устремляется огненным потоком по склонам вулкана, уничтожая все на своем пути.

     При некоторых вулканических извержениях  лава не изливается.

     Извержение  вулканов происходит также на дне  морей и океанов. Об этом узнают мореплаватели, когда внезапно видят столб пара над водой или плавающую на поверхности “каменную пену” – пемзу. Иногда суда наталкиваются на неожиданно проявившиеся мели, образованные новыми вулканами на дне моря. Со временем эти мели – изверженные массы – размываются морскими волнами и бесследно исчезают.

     Некоторые подводные вулканы образуют конусы, выступающие над поверхностью воды в виде островов.

     В древности люди не умели объяснить  причины извержения вулканов. Поэтому  это грозное явление природы  повергало человека в ужас.  
 
 

     1.1. География вулканов

     Области развития вулканов характеризуются сравнительно большой раздробленностью литосферы, аномально высоким тепловым потоком (в 3-4 раза больше фоновых значений), повышенными магнитными аномалиями, возрастанием теплопроводности горных пород с глубиной. К областям ювенильных источников термальных вод тина гейзеров.

     Наблюдается прямая зависимость между их количеством, и тектонической активностью  района: наибольшее количество действующих  вулканов в расчете на единицу  площади приходится на островные  дуги (Камчатка, Курильские острова, Индонезия) и другие горные сооружения (Южная и Северная Америка). Здесь сосредоточены также наиболее активные вулканы мира, характеризующиеся наибольшей частотой извержения. Наименьшая плотность вулканов характерна для океанов и континентальных платформ; здесь они связаны с рифтовыми зонами - узкими и протяженными областями расколов и просадки земной коры (Восточно-Африканская рифтовая система), Срединно-Атлантический хребет.

     Геологические исследования островов показывают, что  многие из них имеют вулканическое происхождение. При частой повторяемости извержений, их большой продолжительности и обилии выделяемых продуктов могут создаваться весьма внушительные сооружения. Так, цепочка Гавайских островов вулканического происхождения представляет собой систему конусов высотой 9,0-9,5км (относительно дна Тихого океана), т.е превышающей высоту Эвереста! 

     1.2. Виды вулканов 

     Вулканы, отдельные возвышенности над каналами и трещинами земной коры, по которым из глубинных магматических очагов выводятся на поверхность продукты извержения. Вулканы обычно имеют форму конуса с вершинным кратером (глубиной от нескольких до сотен метров и диаметром до 1,5 км).

     Во  время извержений иногда происходит обрушение вулканического сооружения с образованием кальдеры - крупной  впадины диаметром до 16 км и глубиной до 1000 м. При подъеме магмы внешнее давление ослабевает, связанные с ней газы и жидкие продукты вырываются на поверхность и происходит извержение вулкана. Если на поверхность выносятся древние горные породы, а не магма, и среди газов преобладает водяной пар, образовавшийся при нагревании подземных вод, то такое извержение называют фреатическим.

     Действующим считается вулкан, извергавшийся  в историческое время. Всего известно примерно 2500 извержений 500 таких вулканов. На карте отмечены некоторые наиболее известные, а также упомянутые в тексте вулканы.

     Основные  типы вулканов.

     Экструзивный (лавовый) купол (слева) имеет округлую в плане форму и крутые склоны, прорезанные глубокими бороздами. В жерле вулкана может образоваться пробка застывшей лавы, которая препятствует выделению газов, что впоследствии приводит к взрыву и разрушению купола. Крутосклонный пирокластический конус (справа) сложен чередующимися прослоями пепла и шлаков.

     Щитовой вулкан с большим кратером (кальдерой), и тонким покровом застывшей лавы на поверхности. Излияния лавы могут происходить из кратера на вершине или через трещины на склонах. Внутри кальдеры, а также на склонах щитового вулкана встречаются воронки обрушения. Конус стратовулкана состоит из чередующихся слоев лавы, пепла, шлаков и более крупных обломков. На склоне вулкана показан шлаковый конус.  

     1.3. Вулканические продукты.

     При извержении вулкана выделяются продукты вулканической деятельности, которые  могут быть жидкими, газообразными  и твердыми.

     Газообразные - фумаролы и софиони, играют важную роль в вулканической деятельности. Во время кристаллизации магмы на глубине выделяющиеся газы поднимают давление до критических значений и вызывают взрывы, выбрасывая на поверхность сгустки раскаленной жидкой лавы. Также при извержении вулканов происходит мощное выделение газовых струй, создающих в атмосфере огромные грибовидные облака. Такое газовое облако состоящее из капелек расплавленной (свыше 7000с) пепла и газов, образовавшееся из трещин вулкана Мон-Пеле, в 1902г., уничтожило город Сен-Пьер и 28000 его жителей.

     Состав  газовых выделений во многом зависит  от температуры. Различают следующие  типы фумарол:

     a) Сухие - температура около 5000с, почти не содержит водяных паров; насыщен хлористыми соединениями.

     b) Кислые, или хлористо-водородно-сернистые - температура приблизительно равна 300-4000с.

     c) Щелочные, или аммиачные - температура не больше 1800с.

     d) Сернистые, или сольфатары - температура около 1000с, главным образом состоит из водяных паров и сероводорода.

     e) Углекислые, или моферы - температура меньше 1000с,преимущественно углекислый газ.

     Лава - это магма, изливающаяся на земную поверхность при извержениях, а  затем затвердевающая. Излияние лавы может происходить из основного  вершинного кратера, бокового кратера на склоне вулкана или из трещин, связанных с вулканическим очагом. Она стекает вниз по склону в виде лавового потока. В некоторых случаях происходит излияние лавы в рифтовых зонах огромной протяженности. Например, в Исландии в 1783 в пределах цепи кратеров Лаки, вытянувшейся вдоль тектонического разлома на расстояние ок. 20 км.

     Существует  множество типов вулканических  пород, различающихся по химическому  составу. В зависимости от химического  состава лавы различаются по вязкости, или текучести. При высоком содержании диоксида кремния (кремнезема) лава характеризуется высокой вязкостью. Вязкость магмы и лавы в большой степени определяет характер извержения и тип вулканических продуктов.

     Обсидиан  – изверженная порода, состоящая  в основном или целиком из природного вулканического стекла. Он плотный и темный (коричневый, серый, реже оливковый, черный), но просвечивает по краям осколков. Блеск стеклянный, иногда шелковистый.

     Смоляным  камнем (пехштейном) называют коричневое, серое, черное, красное, оливковое вулканическое стекло со смоляным блеском.

     Перлит  – серое с перламутровым блеском  вулканическое стекло с характерной  концентрически-скорлуповатой отдельностью и способностью вспучиваться при  быстром нагревании до 800–1200° С, сильно (до 10 раз) увеличиваясь в объеме. Почти любая излившаяся магма при быстром застывании на поверхности может образовывать вулканическое стекло.

     Маар - вулканический кратер, образующийся при взрывном извержении (чаще всего  при повышенной влажности пород) без излияния лавы. Кольцевой вал из обломочных пород, выброшенных взрывом, при этом не формируется, в отличие от туфовых колец - также кратеров взрывов, которые обычно окружены кольцами обломочных продуктов. Обломочный материал, выбрасываемый в воздух во время извержения, называют тефрой, или пирокластическими обломками. Так же называются и сформированные ими отложения. Обломки пирокластических пород бывают разного размера. Наиболее крупные из них - вулканические глыбы. Если продукты в момент выброса настолько жидки, что застывают и приобретают форму еще в воздухе, то образуются т.н. вулканические бомбы

     Направленные  вулканические взрывы представляют собой довольно редкое явление. Созданные  ими отложения легко спутать  с отложениями обломочных пород, с которыми они часто соседствуют. Например, при извержении вулкана Сент-Хеленс непосредственно перед направленным взрывом произошел сход лавины щебня. 

     Газ, выделяющийся из вулканов, на 50-85% состоит  из водяного пара. Свыше 10% приходится на долю углекислого газа, ок. 5% составляет сернистый газ, 2-5% - хлористый водород и 0,02-0,05% - фтористый водород. Сероводород и газообразная сера обычно содержатся в малых количествах. Иногда присутствуют водород, метан и оксид углерода, а также небольшая примесь различных металлов. В газовых выделениях с поверхности лавового потока, покрытого растительностью, был обнаружен аммиак. Цунами - огромные морские волны, связанные главным образом с подводными землетрясениями, но иногда возникающие при вулканических извержениях на дне океана, которые могут вызвать образование нескольких волн, следующих с интервалом от нескольких минут до нескольких часов. Извержение вулкана Кракатау 26 августа 1883 и последующее обрушение его кальдеры сопровождалось цунами высотой более 30 м, повлекшим многочисленные человеческие жертвы на побережьях Явы и Суматры.